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中國是一個能源消耗大國,因此對于能源的利用要十分謹慎,需要大力發展能源集約化利用,充分開發再能能源,開發能源的循環利用功能。下面是小編精心推薦的能源學術論文:我國生物柴油發展現狀及前景,希望你能有所感觸!
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柴油是國家戰略物質,廣泛用于工程機械、鍋爐、船舶、軍艦、交通等設備的柴油機燃料。2012年我國成品油表觀消費量2.75億噸,柴油消費量16947萬噸。為此,國家每年要花大量的資金進口柴油和原油以滿足日益增長的需求。生物能源是我國第三大能源,僅次于煤和石油,在全部能源消耗中約占15%,既可作為燃料用于發電,又能轉化為“柴油”。生物能源轉化為生物柴油,其主要原料來自植物油脂、動物油脂、酸化油、地溝油及各種油炸食品后的廢棄動植物油脂。近年來,實驗室研究的生物柴油生產技術非常多,而且針對各種不同的原料進行的工藝試驗很多。從反應來講,涉及物理法、化學催化、生物催化、超臨界無催化劑的酯化/酯交換反應。
一 我國現階段能源狀況
能源危機是人類本世紀中葉即將面臨的巨大挑戰。石油是應用最為廣泛的能源。國際上最新估算,地球上石油穩定供給不會超過20年,枯竭期僅為51年。中國是石油資源相對貧乏的國家,人均儲量僅為世界的12%。隨著國民經濟的高速增長,我國的石油資源日趨緊缺,自1993年我國成為石油凈進口國以來,原油進口數量逐年增加。 中國油氣供需日益矛盾,2006年據國土資源部預計,中國石油開采年限為15年,遠遠低于世界51年的平均水平。2005年,中國的石油對外依存度達到43%,有關部門預計,到2020年中國石油需求量將高達4.5億噸,其中2億噸自產,2.5億噸來自進口。尤其是近年國際油價大幅飆升,對中國經濟的影響越來越大。 我國原油資源不足,加上國際油價一路飆升的問題嚴重制約我國的石化工業的發展,為此,我國積極采取措施,加大替代能源基礎研究的技術開發的投入,實現能源多元化戰略,減少對石油資源的過分依賴。近年來,生物燃料被認為是很有潛力的替代能源,其中生物柴油在技術先進性,技術成熟度,經濟性,配套設施建設等方面具有極強的競爭力,是一種很有發展潛力的新能源。
二 前景分析
生物柴油于1988年誕生,由德國聶爾公司發明,它是以菜籽油為原料,經提煉而成的潔凈燃油。其突出的環保性和可再生性,引起了世界發達國家,尤其是石油資源貧乏國家的高度重視。
1.國外生物柴油發展現狀。美國是最早研究生物柴油的國家,自20世紀90年代初就開始將生物柴油投入商業性應用,美國1999年還專門簽署了開發生物質能源的法令,生物柴油B20被列為重點發展的清潔能源之一。 美國2011年生物基產品占總產品量的比重約12%。
歐盟國家主要以油菜為原料,發展油菜作為生物柴油的原料已成規模。2004年,歐盟國家以低芥酸菜油為原料生產的生物柴油約160萬噸,占歐盟國家同期生物柴油生產總量的80%,有效地緩解了柴油的緊缺局面。歐盟非常注重生物交通燃料,特別是生物柴油的發展。目前產量以年均33 %的幅度增長,生物柴油使用量在生物燃料中占75% 。2020年生物柴油的市場占有率能達到12% 。為刺激生柴油的發展。歐盟發布了一系列促進市場營銷的指令,要求成員國降低生物柴油稅率,德國、法國、意大利等都制定了對生物柴油減免稅的優惠政策。歐盟同時對利用休耕地種植生物柴油料進行補貼,并制定、完善了相關質量標準。目前歐盟生物柴油總產達到2 000萬t/a左右,保持著世界領先地位。
日本1995年開始研究生物柴油,盡管日本生物質資源匱乏,但在生物質利用技術研究方面所取得的專利已占世界的52% ,其中生物能源領域的專利占了81% 。
2.國內生物柴油發展前景。我國政府為解決能源節約、替代和綠色環保問題制定了一系列政策和措施。起步較晚,但發展速度很快,相關技術水平及標準體系已取得長足發展。柴油機燃料調合用生物柴油(BDlO0)生產標準正式頒布。國家政策鼓勵生物質新型燃料的發展,2012年5月科技部出臺了《生物質能源科技發展“十二五”重點專項規劃》。
雖國內外經濟不溫不火,歐債危機間歇性發作打擊全球投資者信心,進而影響實體經濟復蘇。2013年,我國乘用車市場仍將處于起飛期,潛在增速仍然高于GDP增速,預計為13%~14%,全年乘用車銷量達到1480萬輛。貨車方面,2013年我國GDP增速將比2012年提高約0.2個百分點。預計2013年,我國成品油需求量為2.93億噸,比上一年增長6%,其中汽油需求9350萬噸,煤油2060萬噸,柴油17830萬噸。
我國生物柴油產業發展潛力巨大。到2020年,世界將有5O%的有機化學品和材料來自生物質原料。
三 有利于緩解我國環境危機
石油在人類社會現代化發展中發揮巨大作用的同時,也帶來了嚴重的生態環境污染問題。資料顯示,大氣中70%的二氧化碳、80%的硫化物和70%的氮氧化物來自于化石燃料燃燒后的產物。2012年我國出現大面積長時間霧霾天氣,嚴重影響著居民的出行以及身心健康。出于國家經濟利益、戰略安全和可持續發展的迫切需要,新型、清潔能源的開發與利用,一直是我國政府和世界各國都極為關注的重大戰略問題。生物柴油與石化柴油相比有以下優點:十六烷值較高,含氧量高于石化柴油,可達11%,在燃燒過程中所需的氧氣量較石化柴油少,燃燒、點火性能優于石化柴油;不含芳香族烴類成分而不具致癌性, 并不含硫、鉛、鹵素等有害物質;生物柴油的閃點較石化柴油高, 有利于安全運輸、儲存;不含石蠟,低溫流動性好,適用區域廣泛。 生物柴油是典型的“綠色能源”,生產生物柴油的能耗僅為石油柴油的25 % ,可顯著減少燃燒污染排放;生物柴油無毒,生物降解率高達98 % ,降解速率是石油柴油的2倍;生產生物柴油適用的植物可以改善土壤,保護生態,減少水土流失;利用餐飲廢油脂生產生物柴油,可以減少廢油直接進人環境或重新進
入食用油系統,有較大的環境價值和社會價值。
四 生物柴油的經濟效益
生物燃料行業在歐盟和美國發展較快,預計年生產量將增長到2020年占液體燃料約1O% 。同時,美國已設定增加生物燃料生產的目標,2012年約8O億加侖/年,到2022年將達到約400億加侖/年。包括乙醇和生物柴油在內的全球生物燃料市場到2015年將增長12.9 %,將達到價值615億美元。
我國城市每年產生餐廚垃圾約2000萬噸,可回收廢油100多萬噸,醇解轉化率按80%計算,可生產生物柴油80萬噸 。2012年增長到6000萬噸每年,餐廚垃圾的熱值大概是2100kj/kg,生物柴油的熱值是38Mj/kg,生物柴油的總成本為5825元/噸。目前,生物柴油市場價格按6000元/噸計算 ,餐廚垃圾到生物柴油的轉化率為4%,年產生物柴油經濟效益為4200億,折合標準煤的熱值為3115800噸。
按國家再生能源中長期規劃,產能是2O萬噸/年。因需求與產量的反差,將會是形成產品供不應求的局面。到2020年我國實現生物能源占交通能源需要的15% ,也即7 200萬t。
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